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从标准输入、输出认识 io

 www.zhblog.net  2020-11-27

若要输出消息至控制台，可以透过fmt的Print、Println、Printf等函数，如果要从控制台读取使用者输入，可以透过fmt的Scanf、Scanln等函数。例如：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Print("输入名称 年龄：")
    var name string
    var age int
    fmt.Scanf("%s %d", &name, &age)
    fmt.Printf("嗨！%s！今年 %d 岁了啊？", name, age)
}

%s、%d是格式符号，在 Go 中称为 verb，Go 可用的 verb 可以在fmt包的文件中找到。

Scanf就类似 C 语言中的scanf，可以格式化地获取输入，底下是个范例：

输入名称 年龄：Justin 45
嗨！Justin！今年 45 岁了啊？

在按下 Enter 键后，实际上还有个 CR（carriage return）字符还未扫描，如果只是要获取空白分隔的输入，并以换行作为结束，可以使用Scanln：

package main

import "fmt"

func main() {
    fmt.Print("输入空白分隔的文本")
    var text1, text2 string
    fmt.Scanln(&text1, &text2)
    fmt.Println(text1)
    fmt.Println(text2)
}

如果是Scan的话，也是扫描以空白区隔的输入，按下 Enter 键的 CR 字符，也会被视为空白。

Println、Printf会使用标准输出（Standout），如果想使用标准错误（Standard err）呢？可以透过Fprint、Fprintln、Fprintf等函数，第一个实参指定os.Stderr。例如：

package main

import (
    "fmt"
    "os"
)

func main() {
    fmt.Fprintln(os.Stderr, "输出至标准错误")
}

os包的Stderr代表标准错误，而Stdin、Stdout代表标准输入与输出，它们的类型是*os.File，若愿意的话，也可以直接操作它们，例如File定义了Read与Write方法，可以指定一个类型为byte[]的 slice，Read会读入同样长度的数据至 slice，后者可以将同等长度的数据输出。例如：

package main

import "os"

func main() {
    buf := make([]byte, 5);
    os.Stdout.Write([]byte("输入五个数字："))
    os.Stdin.Read(buf)
    os.Stdout.Write(buf)
}

实际上，os.File可用的方法不只有Read、Write，先留意这两个方法的目的在于，这两个方法分别符合io.Reader、io.Writer定义的行为：

type Reader interface {
    Read(p []byte) (n int, err error)
}

type Writer interface {
    Write(p []byte) (n int, err error)
}

如果察看fmt的Fprint、Fprintln、Fprintf等函数，可以发现它们第一个参数定义的类型并不是*os.File，而是io.Writer：

func Fprint(w io.Writer, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fprintln(w io.Writer, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fprintf(w io.Writer, format string, a ...interface{}) (n int, err error)

类似地，Fscan 字样开头的几个函数，第一个参数接受的是io.Reader：

func Fscan(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fscanf(r io.Reader, format string, a ...interface{}) (n int, err error)
func Fscanln(r io.Reader, a ...interface{}) (n int, err error)

这表示，fmt包中这些函数，并不只能用于标准输入、输出或错误，例如，strings.NewReader函数，可以指定字符串，返回*Reader，这表示fmt的Fscanf等函数，可以从字符串读取输入。例如：

package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "strings"
)

func main() {
    data := `Justin 45
             Monica 42
             Irene 12`
    r := strings.NewReader(data)
    var name string
    var age int
    for {
        if _, err := fmt.Fscanln(r, &name, &age); err == io.EOF {
            break
        }
        fmt.Printf("%s: %d\n", name, age)
    }
}

Fscanln会返回扫描的笔数，如果笔数少于指定的扫描数量，err会指出原因，在文件读取结束（End of file）时，err会是io.EOF，在上例中，数据来源是个格式确定的字符串，因此仅简单地判断err是否为io.EOF来结束扫描。

os.File不过是具有io.Reader、io.Writer的行为罢了，os.File代表文件，也就是说Fprint、Fprintln、Fprintf、Fscan、Fscanln、Fscanf等函数，也可以用在文件读写，其实标准输入、输出、错误等，也是被视为文件的，这在os的file.go可以看到：

var (
    Stdin  = NewFile(uintptr(syscall.Stdin), "/dev/stdin")
    Stdout = NewFile(uintptr(syscall.Stdout), "/dev/stdout")
    Stderr = NewFile(uintptr(syscall.Stderr), "/dev/stderr")
)

因此 IO 之类的操作，在 Go 中非常灵活，一切都看 API 上可接受行为而定，不受类型之限制，这之后再从实际的例子中来谈。


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